Учёные открыли способ производства бетона из кофейной гущи

Исследователи из Австралии сделали революционное открытие: добавляя в бетонную смесь обугленную кофейную гущу, они могут повысить его прочность на 30%.

Это инновационное решение позволяет решить сразу несколько насущных проблем. Ежегодно в мире образуется 10 млрд. кг кофейных отходов, большая часть которых попадает на свалки. Как отмечает инженер Университета RMIT Раджив Ройчанд, утилизация органических отходов представляет собой серьезную экологическую проблему, поскольку при этом выделяется значительное количество парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, способствующих изменению климата.

Кроме того, бурно развивающаяся мировая строительная индустрия предъявляет все более высокие требования к ресурсоемкому бетону, что усугубляет экологические проблемы. Инженер RMIT Цзе Ли отмечает, что постоянная добыча природного песка, обычно добываемого из русел рек и берегов, для строительных целей оказывает серьезное воздействие на окружающую среду. В связи с ограниченностью ресурсов и экологическими последствиями добычи песка возникают долгосрочные проблемы с обеспечением его устойчивого снабжения. Подход, основанный на циркулярной экономике, например, повторное использование органических отходов, таких как кофейная гуща, может помочь вывести отходы со свалок и сохранить ценные природные ресурсы, такие как песок.

Однако прямое добавление органических продуктов, таких как кофейная гуща, в бетон может ослабить материал из-за утечки химических веществ. Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали низкоэнергетический процесс, известный как пиролиз. Кофейные отходы нагревались до температуры свыше 350°C при полном отсутствии кислорода. В результате пиролиза органические молекулы расщепляются, и образуется пористый, богатый углеродом древесный уголь, называемый биочаром, который может соединяться с цементной матрицей и встраиваться в нее.

Несмотря на многообещающие результаты, команда признает необходимость оценки долговременной прочности полученного цементного продукта. В настоящее время проводятся испытания гибридного кофейного цемента на воздействие различных нагрузок, включая циклы замораживания/оттаивания, водопоглощение и истирание.